Онкологи знали, что для распространения раковых клеток они должны трансформироваться, чтобы они могли отделиться от опухоли и распространиться в отдаленный орган. Теперь ученые из Медицинского колледжа Вейля Корнелла раскрыли важные шаги в том, что произойдет дальше – как эти клетки обращают вспять процесс, превращаясь обратно в классический рак, который теперь может перерасти в новую опухоль.
Их выводы, опубликованные в Интернете и в следующем выпуске журнала Cancer Research и финансируемые за счет гранта Национального института рака Корнельскому центру микросреды и метастазов и Фонду Нойбергера Бермана, показывают, что единственный белок, версикан, является ключом к этому процессу. при раке груди, опухоль, которую они изучали. Когда исследователи остановили действие версикана на мышах, рак груди не смог "семя" сами попадают в легкие и образуют вторичные опухоли.
"Наши результаты помогают нам понять, как рак груди метастазирует в легкие, и способы возможного предотвращения этого смертельного распространения," говорит старший исследователь исследования, доктор. Вивек Миттал, доцент кафедры клеточной биологии и биологии развития кардиоторакальной хирургии и директор лаборатории рака легких им. Нойбергера Бермана в Медицинском колледже Вейл Корнелл.
"Это захватывающие открытия в плохо изученной области," Доктор. Миттал говорит. "В настоящее время нет клинически одобренных лекарств, которые могут эффективно воздействовать на метастатические поражения, поэтому более 90 процентов смертей людей, связанных с раком, происходят из-за распространения болезни из первичной опухоли."
"Результаты этого исследования являются важным шагом в деконструкции процесса метастазирования, что имеет решающее значение для излечения наших пациентов," говорит соавтор доктор. Линда Т. Вахдат, профессор медицины, руководитель службы солидных опухолей и директор программы исследования рака груди в Weill Cornell. "Как прямой результат этого исследования, мы работаем над способами прерывания процесса, с помощью которого опухоли кооптируют инфраструктуру нашего тела для роста и распространения."
Это важное исследование начинает раскрывать механистическую основу метастазов рака не только при раке груди, но, возможно, и при других типах рака, – говорит доктор. Насер Алторки, Давид Б. Скиннер, профессор торакальной хирургии в Медицинском колледже Вейл Корнелл и директор отделения торакальной хирургии в Пресвитерианской больнице Нью-Йорка / Вейл Корнелл. "Для посева раковых клеток может потребоваться подготовленная и восприимчивая почва, независимо от места происхождения первичного рака."
Семя и почва
Исследователи рака считают, что для распространения рака необходимо "семя" должен найти правильный "почва" в отдаленном органе, чтобы процветать. И они выдвинули гипотезу, что это семя образуется в результате процесса, известного как эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП), при котором раковые клетки теряют липкую связь с другими клетками первичной опухоли и становятся более мобильными, способными перемещаться через кровь к другим клеткам. отдаленный орган.
Но что происходит дальше, это предположение. Ученые предположили, что клетки претерпевают обратный процесс, называемый мезенхимально-эпителиальным переходом (MET), в котором семена рака превращаются обратно в эпителиальные клетки, которые могут вступать в контакт с тканью и интегрироваться в новый орган. Мало что известно о НДПИ по сравнению с ЕМТ.
В этом исследовании д-р. Миттал вместе со своими коллегами из Weill Cornell изучал мышиные модели спонтанного развития рака груди. Они впервые обнаружили, что первичные опухоли груди посылают сигнал, который заставляет гемопоэтические клетки костного мозга перемещаться в легкие мышей. "Похоже, это почва, в которой нуждаются семена рака," говорит доктор. Миттал. Следующий вопрос был очевиден: что такого в почве, что помогает семенам??
Команда обнаружила, что подтип этих клеток костного мозга экспрессирует версикан, что позволяет раковым клеткам, когда они попадают в легкие, превращаться обратно в эпителиальные клетки. "Первичная опухоль создает микросреду легких, способствующую метастазированию," он говорит. "МЕТ является результатом не свойств самой раковой клетки, а уникального взаимодействия между микроокружением и опухолевыми клетками в легком."
В своем следующем эксперименте исследователи заблокировали производство версикана путем инъекции малых интерферирующих РНК (миРНК) в костный мозг, которые подавляли ген версикана, который предотвращал MET и блокировал рост опухоли в легких.
Опухоли человека Экспресс Версикан
Затем они исследовали метастазы груди человека в легкие, используя образцы легких, полученные от пациентов с раком груди, предоставленные исследователями из Онкологического центра Сидни Киммела при Университете Джона Хопкинса. "Мы обнаружили, что версикан сильно экспрессируется в этих опухолях легких, что соответствует тому, что мы обнаружили у наших мышей," Доктор. Миттал говорит. "Все это имело для нас смысл, потому что версикан был связан с прогрессированием рака, хотя никто не знал, почему.
"Это первое исследование, демонстрирующее значение МЕТ в формировании макрометастазов в отдаленных органах," Доктор. Миттал говорит. "Учитывая полученные данные, теперь у нас есть потенциальная стратегия, позволяющая остановить распространение рака до его начала или остановить его, если оно уже произошло."